Sumários
T12
20 outubro 2006, 09:30 • Augusto Moita de Deus
Deformação plástica de monocristais. Plano de escorregamento, direcção de escorregamento; sistema de escorregamento. Deformações plásticas: associadas a tensões de corte.
As tensões de corte necessárias para promover o escorregamento simultâneo e coordenado de planos atómicos estão várias ordens de grandeza acima dos valores de tensões de corte características da cedência plástica.
Bandas de escorregamento, linhas de escorregamento. Movimento das deslocações (até ao limite do cristal) nos respectivos planos de escorregamento como mecanismo de geração de deformação permanente. Os planos de escorregamento tendem a ser os mais compactos e as direcções de escorregamento também as mais compactas. As deslocações parafuso têm infinitos possíveis planos de escorregamento, logo assumem particular importância nos mecanismos de deformação plástica. Deformação plástica de policristais. Alteração da forma dos grãos devido à deformação plástica.
Mecanismos de aumento de resistência mecânica:
- por trabalho plástico (ou, deformação a frio), devido ao consequante aumento da densidade de deslocações (exº: laminagem, trefilagem);
- por diminuição do tamanho de grão (como veremos no próximo capítulo, isso pode ser conseguido através dum arrefecimento "rápido" do material a partir da fase líquida, ou de uma fase pré-existente a uma temperatura elevada, por exº a austenite nos aços); se se promover um aumento do tamanho de grão (colocando o material a temperatura "elevada", por exemplo), diminui-se a resistência, mas em geral aumenta-se a ductilidade do material (em geral aumentos de uma grandeza resultam em diminuições na outra e vice-versa, sendo que a tenacidade do material tende a ser aproximadamente a mesma);
-
por incorporação de átomos em solução sólida (em fundição e vazamento, as ligas são formuladas com esse objectivo, entre outros, em vista).
- Outros mecanismos, de que falaremos mais adiante, incluem: promoção da formação de precipitados no material (como por exemplo, no processo de envelhecimento das ligas de Alumínio), promoção da formação de fases metastáveis (por exemplo, martensite nos aços, após têmpera), alteração localizada da composição do material (via difusão, como na cementação dos aços).
- Em resumo, o efeito dos defeitos cristalinos na resistência do material resulta num aumento da mesma. Regra geral: quanto mais obstáculos existirem ao movimento das deslocações (instersticiais, precipitados, limites de grão, por exº), mais "dificil" é promover e sustentar o seu movimento, ou seja, é necessário aplicar uma tensão exterior maior, i.e., o material é mais resistente. As deslocações em geral dificultam o movimento das demais deslocações vizinhas. As deslocações são criadas durante o processamento (por exº fundição) mas em grande medida são causadas pela própria deformação plástica. Assim, à medida que se criam mais deslocações num cristal, mais difícil será para estas novas, bem como para as pré-existentes deslocações, se moverem no seu plano de escorregamento. Ou seja, é necessário ir aplicando sucessivamente uma tensão maior para se progredir na deformação plástica do material, fenómeno que se designa por encruamento (em inglês "hardening").
Fractura - dúctil e frágil. Tenacidade à fractura.
KIc; lê-se "kapa um cê", e não "kapa i cê".
Do ponto de vista da ruína do material, é pior a presença duma grande fissura, do que termos uma grande quantidade de pequenas fissuras (mas ter em atenção que estas, se estiverem muito próximas, poderão facilmente coalescer, dando origem a novas fissuras maiores).
Tamanho de uma fenda interna (2a) e superficial (a). Número de tamanho de grão ASTM.
Smith: 149-151, 278-286, 290-296, 303-305, 307-311.